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高级工程师

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只看楼主倒序阅读使用道具楼主发表于: 2008-01-25

1、背景介绍：
某核电厂，核岛地基位于微风化基岩之上，基础埋深约12米，基岩岩性主要为页岩、粉砂岩、细砂岩互层厚度不一，沉积韵律简单。页岩成岩作用良好且有轻微变质作用，单轴饱和抗压强度30Mpa以上，弹性模量数量级25Gpa。粉砂岩、细砂岩单轴饱和抗压强度50Mpa左右，弹性模量数量级25Gpa以上，页岩、粉砂岩、细砂岩各层厚度不一，真厚度从厘米到2-3米。
基础形式：直径约50米，筏版基础，基底压力650kpa.

2、问题：
1）首先是规范的适宜性问题：《高层建筑岩土工程勘察规程JGJ72-2004》是否就是评价土质类地基的均匀性，而不适合于评价此类岩石地基均匀性？
2）如何评价此工程地基的均匀性？地基的均匀性是否就是评价地基材料的均一性，均一性的或者各向异性不明显的地基材料才属于均匀地基？
3）地基的材料的各向异性是否就意味着地基不均匀，例如某核电是否就属于不均匀地基？
3、我们的理解
第一种意见：
1）地基的均匀性是指——沉降的一致性或者说是由于地基材料在垂向上的力学性质的差异导致的构筑物的差异沉降、倾斜不足以威胁构筑物的安全。如果由于此类差异导致的构筑物的差异沉降、倾斜超过了上部结构的允许限度，则应判别此类地基为不均匀地基。
对于地基均匀性的评价归根到底是评价其差异沉降、总沉降、倾斜等指标，只要不存在这些差异，就属于均匀地基，规范中各个条款的具体描述均是为了工程师方便而提出的简化方法，只要根据严格的计算，得出差异沉降、总沉降、倾斜不影响上部结构的结论，即可认为属于均匀地基。
2）根据《高层建筑岩土工程勘察规程JGJ72-2004》第8.2.4条之规定：
A. 地基持力层跨越不同地貌单元或工程地质单元，工程特性差异显著。
此条在该核电厂址不存在。
B. 地基持力层虽属于同一地貌单元或工程地质单元，但遇下列情况之一：
（1）中一高压缩性地基，持力层底面或相邻基底标高的坡度大于10％；
（2）中一高压缩性地基，持力层及其下卧层在基础宽度方向上的厚度差值大于0.05b(b为基础宽度)。
此条针对中一高压缩性地基，在该核电厂址不适用。
C. 同一高层建筑虽处于同一地貌单元或同一工程地质单元，但各处地基土的压缩性有较大差异时，可在计算各钻孔地基变形计算深度范围内当量模量的基础上，根据当量模量最大值和当量模量最小值的比值判定地基均匀性。当比值大于地基不均匀系数界限值K时，可按不均匀地基考虑。K见表8.2.4。
多层：地基持力层跨越不同地貌单元或工程地质单元，工程特性差异显著。持力层底面或相邻基底标高的坡度大于10％；
根据此条要求，计算以后，不属于不均匀地基。但是由于基岩中应力附加系数不好计算，只是粗略的估算，另外，弹性模量的数量级为Gpa，远远超过了规范表格中的不均匀系数。
3）根据《高层建筑岩土工程勘察规程JGJ72-2004》第8.2.4条的条文说明，地基的均匀性是指是否导致沉降差异或者倾斜等上部结构不能承受的变形，如果计算的建构筑物角点沉降差异很小（毫米级），倾斜也很小，认为就可以判为均匀地基。
第二种意见：
由于沉积岩层的各向异性的存在（其实所有被节理切割的岩体都存在或大或小各向异性，而沉积岩体属于横观各向同性材料），必然导致地基材料的力学性质存在不均一，所以该核电厂址的沉积岩地基由于存在各向异性（特别是页岩顺层理和垂直于层理的力学性质差异较为显著）属于不均匀地基。
附：《高层建筑岩土工程勘察规程JGJ72-2004》第8.2.4条条纹说明：